Constitutive model for Armox 500T and Armox 600T at low and medium strain rates

Författare:

  • Nilsson Martin

Publiceringsdatum: 2003-01-01

Rapportnummer: FOI-R--1068--SE

Sidor: 76

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • Pansarstål
  • konstitutiv modell
  • Johnson&Cook
  • Zerilli&Armstrong
  • armour steel
  • constitutive model
  • Johnson&Cook
  • Zerilli&Armstrong

Sammanfattning

Höghållfasta pansarstål ger en hög nivå av skydd mot vapenverkan till en relativt låg kostnad och är ett intressant material för flyttbara skydd. Materialprovning är viktig både för att öka förståelsen om dynamiskt materialbeteende och för att kunna göra numeriska simuleringar av ballistiska förlopp. I den här rapporten presenteras försök utförda på Armox 500T och 600T, två höghållfasta pansarstål tillverkade av SSAB i Oxelösund, Sverige. Försöken har utförts vid olika töjningshastigheter och temperaturer och sedan har parametrarna i spänningsmodellen Johnson & Cook och två varianter av Johnson & Cook, föreslagna av Weerasooriya respektive Huang and Liang, och Zerilli & Armstrongs modell anpassats till experimentella data. För att kunna använda data insamlade efter att lokaliserad töjning uppträtt i provstavarna fotograferades proven under provförloppet och spänning och töjning korrigerades enligt den av Bridgman föreslagna korrektionen. Försök utfördes för att undersöka isotropin hos stålen och för att fastställa kvasistatisk flytspänning och brottspänning. Experimentella data anpassades till de olika modellerna enligt olika rutiner. De olika rutinerna gav olika resultat och dessa jämfördes och kontrollerades för att upptäcka ofysikaliskt beteende. När resultaten jämfördes visade sig påtagliga skillnader mellan modeller och rutiner. Resultaten från försöken jämförs med data i litteraturen. Både försöken och litteraturdata visar att höghållfasta martensitiska pansarstål har lågt töjningshastighetshårdnande vid medelhöga töjningshastigheter, ? < 1000/s, jämfört med exempelvis kvävelegerat stål.